Радиолокационные мозаики. Радиолокационная стереосъемка

4.7.6. Радиолокационные мозаики (фотосхемы)

Радиолокационные мозаики или фотосхемы монтируются из прилегающих друг к другу или перекрывающихся полос радиолокационных снимков. Внутренняя геометрия и точность определения положения объектов и точек местности на мозаике зависят от качества отобранных для монтажа мозаики снимков и от процесса ее изготовления. При монтаже мозаики ближние зоны РЛ-снимков обычно вырезаются, поскольку они несут наибольшие искажения. Простейший метод монтажа мозаики состоит в возможно более точном совмещении средних и дальних зон прилегающих полос радиолокационной съемки. При возможности (в условиях существенного перекрытия съемочных полос) должны применяться только дальние зоны снимков, так как на них пространственные ошибки минимальны и величина радиотеней на соседних снимках примерно одинакова.
Для общей ориентировки следует использовать речную сеть. При составлении уточненной мозаики должны использоваться координатные точки, опознаваемые по мелкомасштабным картам, если они имеются. Для монтажа высококачественных мозаик необходимо достаточное взаимное перекрытие соседних полос съемки. Кроме того, следует отбирать полосы съемки с параллельных залетов и одинакового направления визирования для того, чтобы радиотени прилегающих полос имели одно и то же направление. Если прилегающие полосы сняты с противоположным направлением облучения, то это вызывает серьезные затруднения при монтаже. Здесь может быть легко получено обращенное представление о рельефе (так называемая топографическая инверсия). Если применяются неоткорректированные съемочные данные, то для составления радиолокационных мозаик в горных районах предпочтительны снимки в развертке по наклонной дальности, так как на снимках в картографической развертке эффекты радарной дорожки вызовут особые трудности при геологической интерпретации. В слабо расчлененных районах, где радарная дорожка почти или вовсе не встречается, для составления мозаик предпочтительны снимки в развертке по горизонтальной дальности. Обсуждение вопросов характера исходных материалов и процессов составления мозаик для геологических целей можно найти у Льюиса и Мак-Доналда [180].
Для составления уточненных радиолокационных мозаик необходимы данные о положении самолета при съемке, которые могут быть получены инерционной навигационной системой Шоран или с помощью сети наземных контрольных пунктов. При монтаже такой мозаики отдельные полосы съемки формируются в геодезически проконтролированную сеть. Проблемы и методы составления уточненных радиолокационных мозаик описаны в литературе [303, 175], причем в последней работе исследованы взаимосвязи между картографической точностью мозаики и густотой и распределением точек геодезического контроля, а также методы составления мозаик. Возможности сопоставления полос РЛ-съемки по блокам исследованы и описаны [61]. По данным Леберля [175], средние ошибки уточненных радиолокационных мозаик колеблются от ±150 до ±300 м в зависимости от качества снимков и методов составления мозаики. На неуточненных РЛ-мозаиках искажения и ошибки могут достигать первых километров.
Радиолокационные мозаики представляют собой важный и удобный исходный материал для составления предварительных топографических и тематических карт, прежде всего для районов, где вследствие постоянной и сильной облачности невозможны аэрофотосъемки (к примеру, над тропическими дождевыми лесами) и где затруднено наземное картирование. Поэтому в 1970-е гг. большие объемы радиолокационной съемки были проведены во многих странах Южной и Центральной Америки, Африки и в Индонезии. Результатами этих съемок были уточненные или полууточненные радиолокационные мозаики в масштабе 1:250 000. Наиболее известен проект РАДАМБразил, который был начат с бассейна Амазонки и распространен затем на другие части Бразилии, лежащие за пределами зоны дождевых лесов [303]. Радиолокационные съемки позволяют относительно быстро и дешево получить на большие районы радиолокационные мозаики, по точности соответствующие топографическим картам масштабов 1:100000-1:50000. Кроме того, радиолокационные мозаики могут непосредственно применяться как карты среднего или мелкого масштаба, хотя во многих случаях они обладают более высокой точностью, чем последние.

4.7.7. Радиолокационная стереосъемка (съемка, интерпретация)

К настоящему времени опыт тематической интерпретации радиолокационных стереоснимков еще очень мал. Однако кажется ясным, что стереоскопическое изучение снимков РЛСБО и РЛСА улучшит возможности интерпретации и картирования и позволит делать количественные измерения (относительных высот, углов склонов). Как было показано [149] при сравнительном изучении РЛ-снимков тропических районов Колумбии, интерпретация стереоснимков прежде всего в районах со слабо расчлененным рельефом по сравнению с моноскопической интерпретацией существенно повышает точность составления карт. Парри [228] установил, что при картировании эрозионной сети в залесенных районах Канадского щита по стереоскопическим РЛ-снимкам прирост информации может составить 19% по сравнению с моноскопической интерпретацией снимков этого же района.
Для того чтобы получить стереоскопическое изображение рельефа по двум РЛ-снимкам, необходимо их взаимное пространственное перекрытие. Кроме того, должны быть сравнимыми качество, освещение объектов, фототон и структура обоих изображений. В этих аспектах качество стереопар определяется следующими основными параметрами: углом визирования, углом раствора радиолуча и типом территории [173].
Как показано на рис. 115а и 115б, необходимое для стереоинтерпретации перекрытие РЛ-снимков одного участка может быть достигнуто различными способами [173, 150]. Съемка поверхности с противолежащих позиций создает трудности при интерпретации прежде всего горных районов, поскольку один и тот же участок при съемке облучается в противоположных направлениях. Склоны, затененные на одном снимке, будут освещенными на другом. Эти различные условия освещенности затрудняют получение стереоизображения участка, интересующего интерпретатора. Для интерпретации гораздо лучше, когда оба перекрывающихся РЛ-снимка получены при одинаковом направлении наблюдения (облучения), с двух параллельных залетов или с различных высот. В таком случае ориентировка теней на обоих снимках одинакова. Имеются также положительные примеры получения пригодных для стерео-изучения снимков с залетов, ориентированных под углом друг к другу.

Рис. 115а. Возможности радиолокационной стереосъемки (из [61], по [173]).

Рис. 115б. Возможности радиолокационной стереосъемки [93].

Наибольшее количество имеющихся к настоящему времени опытов осуществлено по схеме (вверху на рис. 115, б), в которой один и тот же участок снимается с двух параллельных залетов с одним и тем же направлением облучения. Условия съемки выбираются таким образом, чтобы обеспечить 60%-ное взаимное перекрытие двух соседних полос съемки. Отметим, что для непрерывного моноскопического перекрытия территории соседними залетами необходимо пространственное перекрытие в равнинных районах от 10 до 20%, а в горных районах до 30%, с тем чтобы компенсировать ошибки аэронавигации и искажения снимков. Вследствие большего пространственного перекрытия стереосъемка требует меньшего расстояния между соседними залетами. Леберль [173] считает, что затраты полетного времени и соответственно стоимость съемки приблизительно удваиваются.